Требования к сварочным швам
Обновлено: 19.05.2024
СВАРКА И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Pipeline valves. Welding and quality control of welded joints. Technical requirements
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" (АО "НПФ "ЦКБА")
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 259 "Трубопроводная арматура и сильфоны"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 сентября 2016 г. N 91-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 августа 2017 г. N 775-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33857-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2018 г.
5 В настоящем стандарте реализованы основные положения СТ ЦКБА 025-2006 "Арматура трубопроводная. Сварка и контроль качества сварных соединений. Технические требования"
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на сварку узлов и конструкций трубопроводной арматуры из стали и железоникелевых сплавов для опасных производственных объектов (ОПО), атомных станций 4-го класса безопасности и других областей применения.
Стандарт устанавливает основные требования к сварочным материалам, подготовке кромок под сварку сборке, технологии сварки и термообработке сварных соединений, а также устанавливает методы, объем контроля и нормы оценки качества сварных соединений при проектировании, изготовлении и ремонте трубопроводной арматуры.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 2.312-72 Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений
ГОСТ 2.314-68 Единая система конструкторской документации. Указания на чертежах о маркировании и клеймении изделий
ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.3.009-76 Работы погрузочно-разгрузочные Общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.021-75 Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 2246-80* Проволока стальная сварочная
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 2246-70. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий
ГОСТ 5264-70 Швы сварных соединений. Ручная дуговая сварка. Основные типы, конструктивные элементы и размеры*
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 6032-2003 Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии
ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств
ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод
ГОСТ 8050-85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия
ГОСТ 8713-79 Швы сварных соединений. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 9087-81 Флюсы сварочные плавленые. Технические условия
ГОСТ 9466-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация, размеры и общие технические требования
ГОСТ 9467-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей
ГОСТ 10052-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами.
ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы. Конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 11534-75 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы. Конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования
ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия
ГОСТ 23055-78 Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля
ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля
ГОСТ 24856-2014 Арматура трубопроводная. Термины и определения
ГОСТ 33260-2015 Арматура трубопроводная. Металлы, применяемые в арматуростроении. Основные требования к выбору металлов
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
8. Сварка резервуаров и контроль качества сварных соединений
8.1.1 Требования к сварным соединениям должны формулироваться на всех стадиях разработки рабочей проектной документации: в проекте КМ, проекте производства монтажных и сварочных работ, а также при составлении технологических карт на сварку.
8.1.2 Технологические процессы заводской и монтажной сварки должны обеспечивать получение сварных соединений, удовлетворяющих требованиям проекта КМ, а также соответствующих настоящему стандарту по предельно допустимым размерам и видам дефектов.
8.1.3 Технология сварки и применяемые сварочные материалы должны обеспечивать механические свойства сварных соединений не ниже свойств, требуемых настоящим стандартом.
8.1.4 На стадии разработки конструкции резервуара (проекта КМ) должны быть определены:
• конструктивная форма сварных соединений всех элементов резервуара, подлежащих сварке;
• требования к механическим свойствам сварных соединений основных конструктивных элементов и узлов;
• дифференцированно, в зависимости от уровня напряжений и условий работы соединений, назначена категория (класс) сварных швов, определяющая допускаемый уровень их дефектности (допускаемые размеры, вид и количество допускаемых внешних и внутренних дефектов);
• объем контроля физическими методами сварных соединений корпуса резервуара.
8.1.5 При разработке проекта технологии монтажа и сварки резервуара должны быть определены:
• способы сварки для выполнения всех монтажных сварных соединений резервуара и требования к сварочному оборудованию;
• геометрические параметры кромок соединяемых элементов и требования по их подготовке к сварке;
• сварочные материалы для выполнения всех типов сварных соединений;
• последовательность выполнения сварных соединений;
• технология выполнения монтажных сварных соединений резервуара;
• мероприятия по ограничению сварочных деформаций и перемещений свариваемых элементов;
• мероприятия по обеспечению требуемого качества сварных соединений при сварке в условиях пониженной температуры.
8.1.6 При разработке технологических карт на заводскую или монтажную сварку конструктивных элементов резервуара должны быть выбраны:
• форма подготовки кромок под сварку;
• режимы и техника сварки;
• количество проходов сварного шва и порядок их выполнения;
• мероприятия по ограничению сварочных деформаций и перемещений свариваемых элементов.
8.1.7 В случаях, когда в рабочей документации КМ предусмотрена термическая обработка каких-либо сварных соединений резервуара, в ППР следует разработать технологию ее выполнения, включая способ, режимы термообработки, указания по контролю качества термообработанных соединений.
8.1.8 В ППР должна быть разработана программа контроля качества сварных соединений, включающая способы и объемы контроля каждого сварного соединения резервуара.
8.2 Классификация сварных соединений резервуаров
В проектной документации для различных типов сварных соединений должны быть указаны способы сварки, методы и объем контроля.
В зависимости от уровня ответственности резервуара и условий его эксплуатации все типы сварных соединений подразделяются на 3 категории качества (табл. 8.1).
I - высокий уровень качества;
II - средний уровень качества;
III - удовлетворительный уровень качества.
Таблица 8.1
| Категории сварных соединений | Типы сварных соединений и характеристика условий эксплуатации резервуара |
|---|---|
| I | 1 Вертикальные и горизонтальные стыковые швы стенки 4-х нижних поясов резервуаров: 1.1 работающих при цикличности заполнения опорожнения - 200 циклов в год и более; 1.2 в климатических районах строительства с температурой наиболее холодных суток - минус 50°С и ниже; 1.3 в зонах высокой сейсмичности (8 баллов и выше); 1.4 изготовленных из высокопрочных сталей (s0,2 ³ 450 МПа ) |
| 2 Вертикальные и горизонтальные стыковые швы 1-4 поясов стенки резервуаров I и II уровней ответственности, не вошедших в п. 1. 3 Стыковые швы листов окраек днища резервуаров I уровня ответственности. 4 Сварные швы врезок патрубков и люков в стенку резервуара (1-4 пояса) I и II уровней ответственности. 5 Радиальные стыковые швы элементов опорных, ветровых и промежуточных колец жесткости резервуаров I и II уровней ответственности. 6 Уторный внутренний шов сопряжения стенки с днищем резервуаров I и II уровней ответственности | |
| II | 7 Вертикальные и горизонтальные стыковые швы стенки резервуаров с 5 пояса и выше, не вошедшие в п. 1, 2 и все пояса резервуаров III уровня ответственности. 8 Сварные соединения врезок патрубков и люков в стенку и крышу резервуаров, не вошедшие в п.4. 9 Уторный шов сопряжения стенки с днищем резервуаров III уровня ответственности и уторный наружный шов резервуаров I, II и III уровней ответственности. 10 Сварные соединения коробов и сопряжения коробов с мембранной центральной части понтонов и плавающих крыш. 13 Сварные швы каркасов и несущих балок щитов стационарных крыш |
| III | 12 Швы крепления листов усиления врезок люков и патрубков к стенке резервуара. 13 Швы крепления вспомогательных элементов к стенке резервуара. 14 Сварные соединения центральной части днища. 15 Сварные соединения мембран центральной части понтонов и плавающих крыш. 16 Сварные соединения настила стационарных крыш. 17 Сварные швы вспомогательных конструкций. |
8.3 Конструктивные требования к сварным соединениям
Требования к конструкции сварных соединений, форма разделки свариваемых кромок, геометрические параметры и форма сварных швов элементов резервуара должны соответствовать параметрам, приведенным в приложении Б.
8.4 Рекомендуемые способы сварки
8.4.1 При заводском изготовлении резервуарных конструкций основными способами сварки являются автоматизированная сварка под флюсом для листовых конструкций и механизированная сварка в углекислом газе или в смеси газов на основе аргона для решетчатых конструкций и оборудования. При автоматизированной сварке под флюсом резервуарных полотнищ необходимым является оснащение сварочного оборудования системами слежения электрода за стыком.
8.4.2 Рекомендуемые способы сварки для различных типов сварных соединений при сооружении резервуаров из рулонных заготовок, а также резервуаров, монтируемых полистовым методом, приведены в таблицах 8.2, 8.3.
Таблица 8.2. Рекомендуемые способы монтажной сварки резервуаров, сооружаемых из рулонированных полотнищ
| Сварное соединение | Рекомендуемый способ сварки |
|---|---|
| Стыковые соединения окраек днища | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Механизированная сварка порошковой проволокой |
| Соединения элементов центральной части днища | 1 Механизированная сварка порошковой проволокой 2 Механизированная сварка в углекислом газе 3 Автоматизированная сварка под флюсом |
| Монтажные стыки стенки | Механизированная сварка в углекислом газе |
| Уторные швы в сопряжении стенки и днища | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Механизированная сварка порошковой проволокой 3 Автоматизированная сварка под флюсом |
| Сварные соединения каркаса крыши при укрупнении в блоки | 1 Механизированная сварка в углекислом газе. 2 Ручная дуговая сварка |
| Соединения люков, патрубков, усиливающих листов на стенке и на крыше | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Сварка порошковой проволокой |
| Сварные соединения опорных узлов в сопряжении крыши со стенкой и колец жесткости | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Ручная дуговая сварка |
| Сварные соединения настила крыши | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Механизированная сварка порошковой проволокой |
| Сварные соединения понтонов или плавающих крыш | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Механизированная сварка порошковой проволокой 3 Сварка под флюсом |
| Примечание - При сварке в углекислом газе в условиях ветра необходимо применять технологию, обеспечивающую повышение устойчивости защитной струи газа и стойкости к порообразованию, или применять заграждения от ветра | |
Таблица 8.3. Рекомендуемые способы сварки цилиндрических резервуаров, сооружаемых полистовым способом
| Сварное соединение | Рекомендуемый способ сварки |
|---|---|
| Соединения окраек днища | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Механизированная сварка порошковой проволокой |
| Соединения элементов центральной части днища | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Механизированная сварка порошковой проволокой 3 Автоматизированная сварка под флюсом |
| У торные швы в сопряжении стенки днища | 1 Автоматизированная сварка под флюсом 2 Механизированная сварка порошковой проволокой 3 Механизированная сварка в углекислом газе |
| Вертикальные соединения стенки | 1 Механизированная сварка порошковой проволокой 2 Автоматизированная сварка порошковой проволокой 3 Механизированная сварка в углекислом газе 4 Автоматизированная сварка с принудительным формированием шва порошковой проволокой |
| Горизонтальные соединения стенки | 1 Автоматизированная сварка под флюсом 2 Механизированная сварка в углекислом газе 3 Сварка порошковой проволокой с полупринудительным формированием шва |
| Соединение люков, патрубков и их усиливающих листов на стенке и на крыше | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Механизированная сварка порошковой проволокой |
| Сварные соединения каркаса крыши, опорных колец и колец жесткости | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Ручная дуговая сварка |
| Соединения настила крыши | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Механизированная сварка порошковой проволокой |
| Сварные соединения понтонов или плавающих крыш | 1 Механизированная сварка в углекислом газе 2 Механизированная сварка порошковой проволокой 3 Сварка под флюсом |
| Примечания - При сварке в углекислом газе в условиях ветра необходимо применять технологию, обеспечивающую повышение устойчивости защитной струи газа и стойкости к порообразованию, или применять заграждения от ветра. | |
8.4.3 Применение ручной дуговой сварки при сооружении резервуаров должно быть ограничено из-за относительно высокого уровня удельного тепловложения, приводящего к повышенным сварочным деформациям, а также сравнительно низкой эффективности.
8.5 Контроль качества сварных соединений
8.5.1 Общие требования
При сооружении резервуаров применяются следующие виды контроля качества сварных соединений:
- механические испытания сварных соединений образцов-свидетелей;
- измерительный, с помощью шаблонов, линеек, отвесов, геодезических приборов и т.д.;
- контроль герметичности (непроницаемости) сварных швов с использованием проб «мел-керосин», вакуумных камер, избыточного давления воздуха или цветной дефектоскопии;
- физические - для выявления наличия внутренних дефектов: радиография или ультразвуковая дефектоскопия, а для контроля наличия поверхностных дефектов с малым раскрытием - магнитография или цветная дефектоскопия;
- гидравлические и пневматические прочностные испытания конструкции резервуара.
В рабочей документации должны быть указаны способы, объемы и нормы контроля качества сварных соединений.
8.5.2 Визуальный и измерительный контроль
8.5.2.1 Визуальный и измерительный контроль должен осуществляться в соответствии с РД 03-606-03 Госгортехнадзора России.
8.5.2.2 Визуальному контролю должны подвергаться 100% длины всех сварных соединений резервуара.
8.5.2.3 По внешнему виду сварные швы должны удовлетворять следующим требованиям:
- по форме и размерам швы должны соответствовать проекту;
- швы должны иметь гладкую или равномерно чешуйчатую поверхность (высота или глубина впадин не должка превышать 1 мм);
- металл шва должен иметь плавное сопряжение с основным металлом;
- швы не должны иметь недопустимых внешних дефектов.
8.5.2.4 К недопустимым внешним дефектам сварных соединений резервуарных конструкций относятся трещины любых видов и размеров, несплавления, наплывы, грубая чешуйчатость, наружные поры и цепочки пор, прожоги и свищи.
Подрезы основного металла допускаются не более величин, указанных в таблице 8.4.
Таблица 8.4
| Сварное соединение | Допускаемая величина подреза при уровне ответственности резервуара | ||
|---|---|---|---|
| III-й | II-й | I-й | |
| Вертикальные поясные швы и соединение стенки с днищем | 5% толщины, но не более 0,5 мм | не более 0,5 мм | не более 0,3 мм |
| Горизонтальные соединения стенки | 5% толщины, но не более 0,8 мм | 5% толщины, но не более 0,6 мм | 5% толщины, но не более 0,5 мм |
| Прочие соединения | 5% толщины, но не более 0,8 мм | 5% толщины, но не более 0,6 мм | 5% толщины, но не более 0,6 мм |
| Примечание - Длина подреза не должна превышать 10% длины шва. | |||
8.5.2.5 Выпуклость швов стыковых соединений не должна превышать значений, указанных в таблице 8.5.
Таблица 8.5
| Толщина листов, миллиметры | Максимальная величина выпуклости, миллиметры | |
|---|---|---|
| вертикальных соединений стенки | прочих соединений | |
| до 12 вкл. | 1,5 | 2,0 |
| свыше 12 | 2.0 | 3,0 |
8.5.2.6 Для стыковых соединений из деталей одной толщины допускается смещение свариваемых кромок относительно друг друга не более: для деталей толщиной до 10 мм - 1,0 мм;
- для деталей толщиной более 10 мм - 10% толщины, но не более 3 мм.
8.5.2.7 Выпуклость или вогнутость углового шва не должна превышать более чем на 20% величину катета шва.
8.5.2.8 Уменьшение катета углового шва допускается не более 1 мм. Увеличение катета углового шва допускается не более следующих значений:
- для катетов до 5 мм - 1,0 мм;
- для катетов свыше 5 мм - 2,0 мм.
8.5.2.9 В местах пересечения сварных швов и в местах исправления дефектов необходимо обеспечивать минимальную концентрацию напряжений за счет обеспечения плавного сопряжения шва с основным металлом и уменьшения его выпуклости.
8.5.3 Контроль герметичности
Контролю герметичности подлежат все сварные швы, обеспечивающие , герметичность резервуара, а также плавучесть понтона или плавающей крыши.
Контроль герметичности сварных соединений производится с использованием метода «мел-керосин», избыточного давления или вакуумным способом.
8.5.4 Контроль радиографический
8.5.4.1 Радиографический контроль применяется для контроля стыковых сварных швов стенки и окраек днищ в зоне сопряжения со стенкой резервуара.
8.5.4.2 Контроль радиографический (рентгенографированием или гаммаграфированием) должен производиться в соответствии с ГОСТ 7512.
При заводском изготовлении резервуарных конструкций вместо радиографического контроля может применяться рентгенотелевизионный контроль по ГОСТ 27947.
8.5.4.3 Оценка внутренних дефектов сварных швов должна производиться по ГОСТ 23055 и должна соответствовать:
- для резервуаров III уровня ответственности - 6-му классу;
- для резервуаров II уровня ответственности - 5-му классу;
- для резервуаров I уровня ответственности - 4-му классу.
8.5.5 Ультразвуковая дефектоскопия
8.5.5.1 Ультразвуковая дефектоскопия производится для выявления внутренних дефектов (трещин, непроваров, шлаковых включений, газовых пор) и определения количества дефектов, их эквивалентной площади, условной протяженности и координат расположения.
8.5.5.2 Ультразвуковая дефектоскопия должна проводиться в соответствии с ГОСТ 14782.
8.5.6 Магнитопорошковая или цветная дефектоскопия
8.5.6.1 Контроль магнитопорошковой или цветной дефектоскопией производится с целью выявления поверхностных дефектов основного металла и сварных швов. Магнитопорошковой или цветной дефектоскопии подлежат:
- сварные швы соединения стенки с днищем резервуаров;
- сварные швы приварки люков и патрубков к стенке резервуаров;
- места на поверхности листов стенок резервуаров из стали с пределом текучести свыше 345 МПа, в зонах удаления технологических приспособлений.
8.6 Классификация и нормирование дефектов
8.6.1 Методы контроля, классификация и объем контроля сварных соединений элементов резервуара приведены в таблице 8.6.
9.3 Требования к механическим свойствам и геометрическим параметрам сварных соединений
9.3.1 Механические свойства (кроме твердости) металла угловых, нахлесточных и тавровых соединений определяют на образцах, вырезанных из стыковых сварных соединений-прототипов. Стыковые соединения-прототипы следует выполнять с использованием марок сталей, сварочных материалов и оборудования, предназначенных для сварки указанных выше типов соединений.
9.3.2 Требования к прочностным характеристикам
Металл сварных соединений должен быть равнопрочен основному металлу. Испытания следует проводить на трех образцах типа XII или XIII по ГОСТ 6996. К металлу сварного шва сопряжения стенки с днищем (уторного шва) предъявляют дополнительное требование равнопрочности с основным металлом по нормативному значению предела текучести.
9.3.3 Требования к ударной вязкости сварных соединений
Ударная вязкость при установленной температуре испытаний должна быть не менее значений, указанных в 6.2.3.
Температуру испытаний устанавливают в соответствии с требованиями 6.2.3.2.
Испытания на ударный изгиб (ударную вязкость) следует проводить для металла сварного шва и зоны термического влияния стыковых соединений элементов групп А и Б. При этом определяют ударную вязкость металла шва и зоны термического влияния (ЗТВ) на трех поперечных образцах (по шву — три образца; по ЗТВ — три образца) с острым надрезом типа IX (для толщины основного металла 11 мм и более) и типа X (для толщины основного металла менее 11 мм) по ГОСТ 6996.
9.3.4 Требования к технологическим испытаниям на изгиб сварных соединений
При испытаниях сварных соединений на статический изгиб среднеарифметическое значение угла изгиба шести поперечных образцов (тип XXVII по ГОСТ 6996) должно быть не менее 120°, а минимальное значение угла изгиба одного образца — не ниже 100°. При толщине основного металла до 12 мм включительно испытания проводят изгибом образца с корнем шва внутрь (на трех образцах) и корнем шва наружу (на трех образцах), а при толщине основного металла более 12 мм — изгибом образцов «на ребро» (на шести образцах).
9.3.5 По внешнему виду сварные швы должны соответствовать следующим требованиям:
- металл шва должен иметь плавное сопряжение с основным металлом;
- швы не должны иметь следующих дефектов: трещин любых видов и размеров, несплавлений, грубой чешуйчатости, наружных пор и цепочек пор, прожогов и свищей.
9.3.6 Значения подрезов основного металла не должны превышать значений, указанных в таблице 30.
Таблица 30 — Допускаемое значение подреза основного металла в стыковом шве
| Наименование сварного соединения | Допускаемое значение подреза при классе ответственности резервуара | ||
|---|---|---|---|
| КС-26 | КС-2а | КС-За, КС-36 | |
| Вертикальные поясные швы и соединение стенки с днищем | 5 % толщины, но не более 0,5 мм | Не более 0,5 мм | Не более 0,3 мм |
| Горизонтальные соединения стенки | 5 % толщины, но не более 0,8 мм | 5 % толщины, но не более 0,6 мм | 5 % толщины, но не более 0,5 мм |
| Прочие соединения | 5 % толщины, но не более 0,8 мм | 5 % толщины, но не болев 0,6 мм | 5 % толщины, но не более 0,6 мм |
| Примечание — Длина подреза не должна превышать 10% длины шва в пределах листа. | |||
9.3.7 Выпуклость швов стыковых соединений стенки резервуара не должна превышать значений, указанных в таблице 31.
Таблица 31 — Выпуклость стыковых сварных швов стенки
Размеры в миллиметрах
| Толщина листов | Максимальное значение выпуклости | |
|---|---|---|
| Вертикальные соединения | Горизонтальные соединения | |
| До 12 включительно | 1,5 | 2,0 |
| Св, 12 | 2,0 | 3,0 |
9.3.8 Для стыковых соединений деталей резервуара одной толщины допускается смещение свариваемых кромок относительно друг друга не более:
- для деталей толщиной не более 10 мм — 1,0 мм;
- для деталей толщиной более 10 мм — 10 % толщины, но не более 3 мм.
9.3.9 Максимальные катеты угловых сварных швов не должны превышать 1, 2 толщины более тонкой детали в соединении.
Для деталей толщиной 4-5 мм катет углового сварного шва должен быть равен 4 мм. Для деталей большей толщины катет углового шва должен определяться расчетом или конструктивно, но быть не менее 5 мм. Данное требование не распространяется на размер шва приварки настила легкосбрасываемой крыши к верхнему кольцевому элементу стенки.
9.3.10 Выпуклость или вогнутость углового шва не должна превышать более чем на 20 % значение катета шва.
9.3.11 Допускается уменьшение катета углового шва не более чем на 1 мм. Увеличение катета углового шва допускается не более чем на:
- 1,0 мм — для катетов до 5 мм;
- 2,0 мм — для катетов свыше 5 мм.
9.3.12 Нахлесточное соединение, сваренное сплошным швом с одной стороны, допускается только для соединений днища и настила стационарной каркасной крыши; значение нахлеста должно быть не менее 60 мм для соединений полотнищ днища и не менее 30 мм — для соединений листов крыши и днища, но не менее пяти толщин наиболее тонкого листа в соединении.
Требования к сварочным швам
Соединения сварные стальных строительных конструкций
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ, ИЗГОТОВЛЕНИИ И МОНТАЖЕ
Дата введения 2005-07-01
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова" от 01 июля 2005 г. N 164
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова"
2 ПРИНЯТ на научно-техническом Совете ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова" от 27 января 2005 г.
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4 Разработка, согласование, утверждение, издание (тиражирование), обновление (изменение или пересмотр) и отмена настоящего стандарта производится ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова"
Настоящий стандарт разработан в соответствии с Федеральным законом "О техническом регулировании" N 184-ФЗ и предназначен для организаций, разрабатывающих проектную и технологическую документацию на проектирование, изготовление и монтаж сварных стальных конструкций производственных зданий и сооружений.
Стандарт может применяться организациями, выполняющими работы в области, установленной стандартом, если эти организации имеют сертификаты соответствия, выданные Органом по сертификации в системе добровольной сертификации, созданной организациями-разработчиками стандарта. Организация-разработчик не несет никакой ответственности за использование данного стандарта организациями, не имеющими сертификатов соответствия.
При разработке настоящего стандарта использованы нормативные документы, регламентирующие требования к сварным соединениям на настоящий момент в части проектирования, изготовления и монтажа стальных строительных конструкций.
Замечания и предложения по дополнениям и изменениям настоящего стандарта просим направлять по адресу: 117997, Москва, ул. Архитектора Власова, 49, ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова", факс 960-22-77.
1.1 Настоящий стандарт содержит требования к сварным соединениям при проектировании, изготовлении и монтаже стальных конструкций производственных зданий и сооружений (доменных цехов и газоочисток, вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов, мокрых газгольдеров, мачтовых и башенных сооружений, гидротехнических сооружений).
1.2 Требования стандарта распространяются на сварные соединения конструкций, изготавливаемых из углеродистой и низколегированной стали класса С225-С440.
1.3 Стандарт допускается применять при строительстве сооружений, подведомственных Ростехнадзору, с учетом требований правил безопасности, утвержденных Ростехнадзором.
1.4 При проектировании, изготовлении и монтаже конструкций, находящихся в особых условиях эксплуатации, а также для уникальных сооружений, должны разрабатываться специальные технические условия.
2 Общие требования к сварным соединениям при проектировании стальных строительных конструкций
2.1 В стальных строительных конструкциях со сварными соединениями следует: предусматривать применение высокопроизводительных механизированных способов сварки, обеспечивать в проектируемых сварных соединениях свободный доступ к местам выполнения сварки с учетом выбранного способа и технологии сварки.
Применяемые сварочные материалы и способ сварки должны указываться в проекте стальных конструкций и обеспечивать значение временного сопротивления металла шва не ниже нормативного значения временного сопротивления основного металла. В проекте также должны указываться особые требования к выполнению сварных соединений, если таковые необходимы в принятых проектных решениях.
2.2 Для сварки стальных строительных конструкций принимаются следующие способы сварки:
- ручная дуговая сварка применяется для выполнения прихваток при сборке конструкций, при исправлении дефектов сварных соединений, при выполнении сварных швов, расположенных в труднодоступных местах или в различных пространственных положениях, когда применение механизированных способов сварки не целесообразно;
- автоматическая сварка под флюсом применяется для укрупнения листовых заготовок при сварке связующих швов в элементах составного сечения, при изготовлении полотнищ резервуаров;
- механизированная сварка в защитных газах является наиболее широко применяемым способом сварки на заводах при изготовлении металлоконструкций единичного характера производства.
Разделку кромок под сварку и тип сварного соединения следует применять, исходя от принятого способа сварки, в соответствии с таблицами А.1, А.2, А.3 и А.4 (см. приложение А).
2.3 В сварных соединениях стальных конструкций следует исключать возможность хрупкого разрушения конструкций в процессе их монтажа и эксплуатации в результате неблагоприятного сочетания следующих факторов:
- высоких местных напряжений, вызванных воздействием сосредоточенных нагрузок или деформаций деталей соединений, а также остаточных напряжений;
- резких концентраторов напряжений на участках с высокими местными напряжениями и ориентированных поперек направления действующих растягивающих напряжений;
- пониженной температуры, при которой данная марка стали в зависимости от ее химического состава, структуры и толщины проката переходит в хрупкое состояние.
2.4 При конструировании стальных сварных конструкций следует исключать возможность вредного влияния остаточных деформаций и напряжений, в том числе сварочных, а также концентрации напряжений, предусматривая соответствующие конструктивные решения (с наиболее равномерным распределением напряжений в элементах и деталях, без входящих углов, резких перепадов сечения и других концентраторов напряжений) и технологических мероприятий (порядок сборки и сварки, предварительный выгиб, механическую обработку соответствующих зон путем строгания, фрезерования, зачистку абразивным инструментом и др.).
2.5 При конструировании сварных конструкций следует учитывать, что конструкции со сплошной стенкой имеют меньше концентраторов напряжений и менее чувствительны к эксцентриситетам по сравнению с решетчатыми конструкциями.
2.6 При конструировании сварных узлов конструкции следует избегать пересечения сварных швов.
2.7 Размеры и форму сварных угловых швов следует применять с учетом следующих условий:
а) катеты угловых швов должны быть не более 1,2, где - наименьшая толщина свариваемых элементов;
б) катеты угловых швов следует принимать по расчету, но не менее указанных в таблице 2.1;
в) расчетная длина углового сварного шва должна быть не менее 4 и не менее 40 мм;
г) расчетная длина флангового шва должна быть не более 85, за исключением швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва;
д) размеры нахлестки должны быть не менее 5 толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов;
е) соотношение размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило, 1:1. При разных толщинах свариваемых элементов допускается принимать швы с неравными катетами, при этом катет, примыкающий к более тонкому элементу, должен соответствовать требованиям п.1.6а, а примыкающий к более толстому элементу - требованиям п.1.6б;
ж) в конструкциях, воспринимающих динамические и вибрационные нагрузки, а также возводимых в климатических зонах с температурой -40 °С-65 °С, угловые швы следует выполнять с плавным переходом к основному металлу при обосновании на выносливость или на прочность с учетом хрупкого разрушения.
2.8 Для крепления ребер жесткости, диафрагм поясов сварных двутавров, несущих статическую нагрузку, и вспомогательных конструкций зданий и сооружений, допускается применение односторонних угловых швов, катеты которых следует принимать по расчету, но не менее указанных в таблице 2.1.
Предел текучести стали, МПа (кгс/см)
Минимальные катеты швов , мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов , мм
Тавровое с двусторонними угловыми швами, нахлесточное и угловое
св. 430 (4400) до 530 (5400)
Автоматическая и полуавтоматическая
Тавровое с односторонними угловыми швами
Применение этих односторонних угловых швов не допускается в конструкциях: эксплуатируемых в среднеагрессивной и сильноагрессивной средах; в конструкциях либо их элементах, работающих в особо тяжелых условиях или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок, а также в конструкциях, возводимых и эксплуатируемых в климатических районах с температурой -40 °С-65 °С.
2.9 Для расчетных и конструктивных угловых швов в проекте должны быть указаны вид сварки, электроды или сварочная проволока, положение шва при сварке.
2.10 Сварные стыковые соединения листовых деталей следует, как правило, выполнять прямыми с полным проваром и с применением выводных планок. В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня шва и сварка на остающейся стальной подкладке.
2.11 Применение комбинированных соединений, в которых часть усилия воспринимается сварными швами, а часть - болтами, не допускается.
2.12 Применение прерывистых швов, а также электрозаклепок, выполняемых ручной сваркой с предварительным сверлением отверстий, допускается только во вспомогательных конструкциях зданий и сооружений.
3 Требования к сварным соединениям при изготовлении и монтаже стальных строительных конструкций
3.1 Сборка конструкций под сварку
3.1.1 Сборка конструкций должна производиться только из выправленных деталей и элементов, очищенных от заусенцев, грязи, масла, ржавчины, влаги, льда и снега.
При сборке конструкций и деталей не должно допускаться изменение их формы, не предусмотренное технологическим процессом, а при кантовке транспортировании - остаточное деформирование их.
Не допускается перенос и кантовка краном тяжелых и крупногабаритных конструкций и их элементов, собранных только на прихватках, без применения приспособлений, обеспечивающих неизменяемость их формы.
Собранные, предъявленные и принятые под сварку конструкции и не сваренные после этого в течение 24 ч, должны быть повторно предъявлены ОТК.
3.1.2 Прихватки, предназначенные для соединения собираемых деталей, должны размещаться в местах наложения основных сварных швов.
Размеры сечения прихваток должны быть минимально необходимыми для обеспечения расплавления их при наложении швов проектного сечения. Длина прихваток в конструкциях, выполненных из стали до С375 включительно, должна быть не менее 50 мм и расстояние между прихватками - не более 500 мм, а в конструкциях из стали С440 - соответственно 100 и 400 мм при катете шва прихватки не более половины катета шва сварного соединения.
Сборочные прихватки конструкций должны быть выполнены сварщиками, имеющими право на производство сварочных работ в соответствии с п.2.2 настоящего стандарта, с применением тех же сварочных материалов и тех же режимов, что и основные швы сварных соединений.
3.1.3 В сварных соединениях, осуществляемых автоматами и полуавтоматами, сборочные прихватки выполняются электродами, обеспечивающими заданную прочность с соблюдением требований пп.3.2.2 настоящего стандарта.
3.1.4 Формы кромок и размеры зазоров при сборке сварных соединений должны соответствовать величинам, указанным в таблицах А.1, А.2, А.3 и А.4 (см. приложение А), на швы сварных соединений, а в конструкциях из стали С440 - в соответствии со специальными указаниями в чертежах КМ.
Все местные уступы и сосредоточенные неровности, имеющиеся на собираемых деталях, надлежит до сборки устранять плавной зачисткой с помощью абразивного круга.
3.1.5 Общая сборка конструкций должна производиться путем последовательного соединения всех элементов конструкций или отдельных ее частей. При этом должна быть произведена подгонка всех соединений, включая установку фиксирующих устройств. На всех отправочных элементах должна быть проставлена индивидуальная маркировка и нанесены риски. При общей сборке кожухов листовых конструкций одновременно должно быть собрано не менее трех царг.
3.1.6 Каждый первый и в последующем каждый десятый экземпляр однотипных конструкций, изготовленных по кондукторам, должен проходить контрольную сборку, в процессе которой производится проверка соответствия изготовленных конструкций чертежам КМД.
В объем контрольной сборки однотипных конструкций должны входить все элементы и детали, изготовленные с применением всего комплекта кондукторов.
3.2 Общие требования к выполнению сварочных работ
3.2.1 Сварку стальных конструкций следует производить по заранее разработанному и контролируемому технологическому процессу, который должен обеспечить требуемые геометрические размеры и механические свойства сварных соединений.
3.2.2 Сварка стальных конструкций должна выполняться по возможности высокопроизводительными механизированными способами.
Режимы сварки углеродистой и низколегированной стали классов до С440 включительно и размеры швов сварных соединений должны обеспечивать следующие показатели пластичности и вязкости металла шва и околошовной зоны:
Читайте также: